摘要(yào):電磁流量計(ji) 是工業生産(chǎn)過程中的常(chang)用計量設備(bèi),常用于清水(shui)、污水、氣源、藥(yao)劑等的計量(liàng),其正确性直(zhí)接影響日常(cháng)成本核算、能(neng)耗等重要指(zhi)标的正确性(xìng)。因此,選擇質(zhi)量可靠、運行(hang)穩定、測量正(zhèng)确的流量計(jì)是非常重要(yào)🔴的。介紹流量(liàng)計的測量原(yuan)理和内部結(jie)構,并結合設(shè)🛀🏻備具體應用(yòng)場景分析指(zhǐ)标的選擇及(jí)維護維修方(fāng)法,确保設備(bèi)穩定運行。
0引(yǐn)言
　　近年來，随(sui)着國家對環(huán)境保護的要(yào)求越來越高(gao)，污水🤟處理行(hang)業已經成爲(wei)國家建設的(de)重要組成部(bù)分💋,各污水處(chu)理企💞業對進(jìn)廠區的污水(shuǐ)計量正确程(cheng)度要求也進(jìn)一步加強。計(jì)量設備主要(yào)以🈲電磁流量(liàng)計和超聲波(bō)流量計爲主(zhu)，管道式⭐電磁(ci)計量以其運(yùn)行穩定、數值(zhí)讀取準确等(deng)優點廣:受青(qing)睐㊙️。考慮到電(diàn)磁流量計的(de)運行工況和(he)密封要求，管(guan)道式流量計(ji)主🥵體多爲全(quan)密封式設計(jì)。某污水處理(li)👅廠E+H5L4CT8-1202/0型進水流(liu)量計🐇的使用(yong)與維修經驗(yan)。
1電磁流量計(ji)測量原理
　　管(guan)道式流量計(jì) 測量原理如(ru)圖1所示。流動(dong)的介質相當(dang)于運動的導(dao)⛹🏻‍♀️體⁉️，其感應電(diàn)壓Ue與介質流(liú)速V成比例關(guan)系，通過兩個(ge)測量電極加(jiā)載在放大器(qi)💔上。并可以根(gen)據管道橫截(jie)🌈面積A計算體(ti)積🤟流量Q。
 
　　其中(zhong),Ue爲感應電壓(yā),B爲磁場強度(dù),L爲電極間距(ju),I爲電流🐉,V爲⭐流(liu)📐速🌈。
 
2電(dian)磁流量計主(zhǔ)要組成
　　以E+H5L4CT8-1202/0型(xíng)集成流量計(jì)爲例進行介(jiè)紹,其主要組(zu)件有變送👉器(qi)、磁🚶路系🌈統、測(ce)量導管、電極(jí)、殼體、襯裏、連(lian)接電纜等(圖(tu)❓2)。
 
(1)磁路系統(tong):用來産生均(jun)勻的直流或(huò)交流磁場。直(zhi)流磁路用永(yǒng)🎯磁🌈體來實現(xiàn),優點是結構(gòu)簡單,受交流(liu)磁☂️場的幹擾(rao)較少。直流磁(cí)場容易造成(cheng)測量導管内(nei)電解液極化(huà),負極被正離(li)子包圍,正極(jí)被負離子包(bāo)圍,兩個電極(jí)🔱之間内阻增(zeng)大,影響測量(liàng)設備的準确(que)性,所以一般(ban)采👨‍❤️‍👨用交流磁(ci)場。
(2)測量導管(guǎn):用于被測導(dǎo)電介質通過(guò),一般選擇低(dī)導熱⛹🏻‍♀️性🔞、低導(dǎo)電性低，同時(shí)具備一定機(jī)械強度的材(cai)料🌏,例如玻璃(li)鋼、高強度塑(su)料😄、鋁材、不鏽(xiù)鋼等。
(3)電極:反(fǎn)饋與被測電(diàn)位成正比的(de)感應電動勢(shì)信号。電極一(yi)般🈚采用非磁(ci)性304或316不鏽鋼(gāng)制成,要求.與(yǔ)流量計襯裏(lǐ)結合平♌整,保(bǎo)證流體流動(dòng)順暢。其最佳(jiā)安裝位置是(shì)🛀管道垂直方(fāng)向,應防止其(qi)被藥劑、泥砂(sha)等介質覆蓋(gài),影響其精度(du)。
(4)外殼:由鐵磁(ci)材料制成,保(bǎo)證其磁通量(liang)的穩定性,同(tóng)時可以隔絕(jue)周圍磁場的(de)幹擾。
(5)内襯:在(zai)流量計測量(liàng)導管内側及(ji)法蘭密封面(mian)上,擁💘有一🈲層(céng)完整的電氣(qì)絕緣内襯。它(tā)與被測介質(zhì)直接🐪接觸,其(qí)作用是增強(qiáng)測量導管的(de)耐酸堿性,其(qí)材料多數爲(wèi)💔耐腐蝕、耐高(gāo)溫、耐磨的硬(ying)質橡㊙️膠、聚氨(ān)酯、聚四氟乙(yǐ)烯塑料等。
(6)變(bian)送器:作用是(shì)将感應電動(dòng)勢信号放大(da)成統一的标(biao)準♋信号并抑(yi)制主要幹擾(rao)信号。
(7)連接電(diàn)纜:包括電極(ji)電纜及供電(diàn)電纜,其敷設(she)應遠🈲離電氣(qi)設備和開關(guan)部件，電纜屏(píng)蔽層必須兩(liǎng)端接地,确保(bao)滿足EMC要🐕求。
3電(diàn)磁流量計故(gù)障類型及檢(jian)查流程
　　以分(fèn)體式流量計(ji)爲例,介紹流(liú)量計内部結(jie)構及本體🐅電(dian)極分布情況(kuang)(圖3、圖4)。在流量(liàng)計的使用過(guò)程中,常見故(gu)障有無流🔞量(liàng)信👨‍❤️‍👨号輸✊出、輸(shu)出信号晃動(dòng)等,檢查步驟(zhòu)如下。
 
3.1無流(liu)量信号輸出(chū).
　　檢查流程爲(wèi):①檢查變送器(qì)電源是否通(tong)電、熔.絲及各(ge)級電源是❤️否(fou)正常,變送器(qi)内部電路闆(pǎn)是否正常、是(shi)☀️否報錯;②勵磁(ci)和信号電纜(lan)是否導通、接(jie)線是否正确(què),電纜屏蔽層(ceng)是否接地、電(dian)纜阻抗是否(fǒu)正常;③檢查本(běn)體電極及線(xiàn)圈的絕緣性(xing)、勵磁線圈是(shi)否完好、電極(jí)是否鏽蝕、内(nei)部接線是否(fou)斷線、襯裏是(shì)否磨損;④被測(cè)液體與電極(jí)材料之間是(shì)否産生表面(miàn)效應,例如電(dian)化學和極化(huà)現象、觸媒作(zuo)用形成氣霧(wu)等。
3.2輸出信号(hào)晃動
　　檢查流(liu)程爲:①檢查安(ān)裝電磁流量(liang)計傳感器的(de)管系是否有(yǒu)脈動流動擾(rao)動源;②管體内(nèi)是否充滿液(yè)體、液體是否(fǒu)含有氣🏃‍♂️泡;③檢(jiǎn)查變送器電(dian)源是否通電(dian),熔絲及各級(jí)電源是否正(zheng)常，變送器内(nei)部電路闆是(shi)否正常、是否(fou)報錯;④檢查傳(chuán)感器是否✏️可(ke)靠接地、是否(fou)有空♉間電場(chǎng)或磁場幹擾(rao),勵磁和信号(hao)電纜屏蔽層(ceng)是否接地;⑤被(bei)測液體與電(diàn)極材料之間(jian)是否産生表(biao)面效應,如電(dian)化學和極⭐化(hua)現象📧、觸媒作(zuò)用形成氣霧(wu)等;⑥檢查本體(tǐ)電極及線圈(quān)的絕緣性、檢(jiǎn)查勵♈磁線圈(quān)是否完好、電(diàn)極是否鏽蝕(shi)、内部接線是(shì)否斷線、襯裏(li)是否磨損。
3.3零(líng)點不穩定
　　檢(jiǎn)查流程爲:①檢(jian)查安裝電磁(ci)流量計傳感(gǎn)器的管系是(shi)否有脈動流(liú)動擾動源;②管(guan)體内是否充(chong)滿液體、液體(ti)是否含有氣(qi)泡;③檢查傳感(gan)器是否可靠(kào)接地、是否有(yǒu)空間電場或(huo)磁場幹擾,勵(li)磁和信号🔴電(dian)纜屏蔽層是(shì)否接地;④液體(ti)電導率是否(fǒu)均✍️勻、電極是(shì)否存在污染(ran)等問題;⑤信号(hao)回路絕緣✂️性(xing)是否正常。
4電(dian)磁流量計維(wei)修案例分析(xī)
　　保證管道式(shì)電磁流量計(jì) 計量穩定、準(zhǔn)确的工作從(cóng)設計和安裝(zhuang)階段就開始(shǐ)⭐進行♍。流量計(ji)的安裝應滿(mǎn)足其對前、後(hòu)直管段的要(yao)求，應保證流(liú)量計上遊直(zhi)管段長度≥5D(D爲(wèi)管徑),下遊直(zhí)管段長度≥3D,以(yi)消✌️除安裝位(wèi)置造🙇‍♀️成的測(cè)量誤差，同時(shi)🌈應減少晃動(dòng)、規避幹擾源(yuán)，且管道中不(bú)能💃🏻出現非滿(mǎn)管、紊流等問(wèn)題。如果流量(liàng)計安裝現場(chang)🚶不能滿足上(shang)👉述要求，就可(ke)能🔅造成流量(liang)計計量波動(dong)。
　　結合故障案(an)例進行分析(xi):1号進水流量(liang)計瞬時數據(jù)🔅出✉️現波動💋,在(zai)同工況下計(ji)量值與其他(tā)3台流量計數(shù)🌏值對比有明(ming)顯偏差。4台流(liú)量計每日累(lèi)計數據值見(jiàn)表1。
 
　　由表1可以(yǐ)看出,1号流量(liang)計與其他3台(tái)流量計累計(jì)計值偏差🏃‍♂️較(jiào)大,且數值波(bō)幅較大。對電(dian)磁流量計的(de)變送器電路(lu)闆(電源闆♋、信(xin)号闆、通信闆(pǎn))進行檢測,對(dui)設🔴備内檢(heartbeat心(xīn)跳技術)等進(jìn)🌈行校核,效果(guǒ)均不明顯。考(kǎo)慮到數據傳(chuan)輸電纜曾✊經(jing)受過損傷,更(geng)換了👌連接電(diàn)纜。
　　對測量傳(chuan)感器本體絕(jue)緣情況進行(hang)檢查，觀測絕(jue)緣阻值是✔️否(fou)✉️正👉常、電極是(shi)否鏽蝕、線圈(quān)是否鏽斷。1号(hao)電💋.磁流量計(jì)本體電極參(can)數見表2。
 
　　由表(biǎo)2可以看出，線(xiàn)圈和4個電極(ji)對地絕緣性(xìng)能均已嚴重(zhong)超⭐出出廠允(yun)許的誤差範(fan)圍，因此初步(bù)判定故障原(yuan)因爲🈲絕緣㊙️下(xià)降。
根據管道(dao)式電磁流量(liàng)計本體電極(ji)及線圈絕緣(yuán)原理，基✊本判(pan)定是勵磁線(xiàn)圈和電極絕(jué)緣性能不良(liáng),導緻測試結(jie)果顯示異常(cháng)。搜集、查閱相(xiàng)關資料,并綜(zōng)合考慮現場(chǎng)工況，認爲對(duì)直徑1800mm流量計(ji)不能拆除維(wéi)修。經過充分(fen)✂️讨論,決定在(zài)不停産的情(qíng)況下進行維(wéi)修,并制定出(chu)維🛀修實施方(fang)案。
　　考慮到該(gāi)管道流量計(ji)的防護等級(jí)爲IP67,根據其本(ben)體内部㊙️構♊造(zao)💚确定開腔形(xíng)式、位置、尺寸(cùn),在其上部開(kai)大窗(1500mmx500mm),以滿足(zu)保證電磁線(xian)圈在拆裝過(guo)程中不受損(sǔn);中部左右電(dian)極位置開小(xiao)窗(500mmX500mm),便于接線(xiàn)和再次密封(fēng);下部由于位(wei)置較低,很難(nan)操作，決定開(kāi)大窗(1500mmx1200mm),便于狹(xia)窄空間開口(kou)和再次密封(fēng)。
　　打開密封後(hou),發現1号電極(jí)位置有進水(shui)現象,導緻電(dian)✔️磁線圈和電(diàn)極安裝部位(wèi)發生鏽蝕絕(jue)緣失效。對1号(hao)電極進行🏃‍♂️除(chú)鏽處理🎯并壓(ya)緊，對其他3個(gè)電極安裝環(huán)進行除鏽,同(tóng)時更換所🚩有(you)連接導線,再(zài)次測試電磁(cí)流量計本體(tǐ)電極參💯數(表(biao)3)。
由表3可以看(kàn)出，電極絕緣(yuán)性能恢複至(zhì)允許的誤差(cha)範🤟圍内。
 
　　電極(jí)絕緣性能修(xiu)複後,按維修(xiu)方案對其進(jìn)行複位,其中(zhong)，上蓋采取密(mì)封條加螺絲(sī)固定，下蓋和(he)左右開口采(cǎi).取點焊固定(dìng)強👈度,防🐆水結(jié)構膠填縫。對(duì)流量計本體(ti)進行焊接及(jí)密封,設備功(gong)能已基本恢(hui)複。修複後的(de)流量計從數(shù)據🆚連續上觀(guān)察,1号流量計(ji)的波動幅度(dù)和日累計值(zhí)與其他3台流(liú)量計數🔞據相(xiàng)差極小🔅，說明(ming)設備功🌈能已(yǐ)恢複正常,具(ju)體數據見表(biǎo)4。
 
5結束語
　　管道(dao)式電磁流量(liang)計原理簡單(dan),在一般情況(kuàng)下故障率極(ji)低,但因其防(fang)護等級較高(gao),管道主體制(zhi)造過程🚶‍♀️中又(yòu)采用🏒整體🔞焊(hàn)接📧工藝,導緻(zhi)維修人員往(wǎng)往不了🈚解其(qí)内💋部結構。出(chū)現故🌐障後,很(hěn)難維修人員(yuán)快速找到故(gù)障原因。本文(wén)結合設備故(gu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻障案例，根據(ju)故障現象逐(zhú)步檢查判斷(duàn),發現并解決(jue)設備出現的(de)問題。

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